CN109274392A - 用于执行串行器-并行器通信的网络装置 - Google Patents

用于执行串行器-并行器通信的网络装置 Download PDF

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Abstract

本申请案是关于用于执行串行器‑并行器通信的网络装置。本公开涉及用于执行连续或周期性链路训练的系统、设备和方法。现有链路训练协议通常只在链接启动或初始化期间执行链路训练一次，且因此，现有链路训练协议的应用受到限制。在执行链路训练并在链路上发射开放式系统互连OSI数据链路层和其它高层数据之后，不使用这些现有链路训练协议执行进一步的链路训练。然而，在执行链路训练之后，所述链路的参数可随时间改变，所述参数例如所述链路的温度以及由发射器‑接收器对中的发射器跨越所述链路发射的信号的电压电平。

Description

用于执行串行器-并行器通信的网络装置
相关申请案的交叉引用
本申请案主张2017年7月13日申请的第62/532,107号美国临时申请案的权益，所述申请案以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本申请案大体上涉及高速互连解决方案，包含用于连续时间反向信道通信和专有特征的高速互连解决方案。
背景技术
链路训练是用于高速串行器-并行器(serializer-deserializer，SerDes)通信的技术，且是以太网标准(例如，电气电子工程师学会(Institute of Electrical andElectronics Engineers，IEEE)802.3)规范的部分。链路训练提供用于装置使用带内信息跨越点到点链路与远程链路伙伴(link partner，LP)通信的协议，以联合地改善跨越链路的误码率(bit-error rate，BER)和/或由链路所引起的邻接信道上的干扰。现有链路训练解决方案仅在链路的启动或初始化期间执行一次链路训练，这是因为这些解决方案的机制会干扰用户数据。因此，现有链路训练解决方案在它们的应用中受限制。
发明内容
在一方面，本申请案是针对一种用于跨越发射线路与远程链路伙伴(LP)执行串行器-并行器通信的网络装置，所述网络装置包括：接收器，其包括解码器，所述解码器被配置成从自所述远程LP跨越所述发射线路接收的信号中的链路训练通信信道提取链路训练数据，其中所述链路训练通信信道与对应于所述信号中的开放式系统互连(OSI)数据链路层和其它较高OSI层的数据业务共存；以及发射器，其包括发射器前端、编码器和适配参数接收器，所述适配参数接收器被配置成从所述接收器接收所述链路训练数据，且基于所述链路训练数据来调节所述发射器前端或所述编码器的一或多个参数。
在另一方面，本申请案是针对一种用于跨越发射线路与远程链路伙伴(LP)执行串行器-并行器通信的网络装置，所述网络装置包括：接收器，其被配置成监控从所述远程LP跨越所述发射线路接收的信号，以确定对所述远程LP的一或多个参数的改变；以及发射器，其被配置成跨越发射到所述远程LP的信号中的链路训练通信信道发射对所述远程LP的所述一或多个参数的所述改变，其中所述链路训练通信信道与对应于发射到所述远程LP的所述信号中的开放式系统互连(OSI)数据链路层和其它较高OSI层的数据业务共存。
在另一方面，本申请案是针对一种用于跨越发射线路与远程链路伙伴(LP)执行串行器-并行器通信的网络装置，所述网络装置包括：接收器，其被配置成从自所述远程LP跨越所述发射线路接收的信号中的链路训练通信信道提取链路训练数据；以及发射器，其被配置成从所述接收器接收所述链路训练数据，且基于所述链路训练数据来调节所述发射器的一或多个参数，其中所述链路训练通信信道与对应于所述信号中的开放式系统互连(OSI)数据链路层和其它较高OSI层的数据业务共存，且使用以下两者中的一个形成：作为OSI联网协议子层的一部分的物理译码子层(PCS)协议的额外开销；或低频信令，所述低频信令的频率低于用于发射所述信号中的所述数据业务的高频信令的频率。
附图说明
并入本文中且形成本说明书的部分的附图说明本公开，且连同描述一起进一步用以解释本公开的原理且使所属领域的技术人员能够制作及使用本公开。
图1说明实例网络，其中可根据本公开的实施例执行链路训练。
图2根据本公开的实施例说明具有连续和/或周期性链路训练能力的网络装置的框图。
图3根据本公开的实施例说明被配置成添加在用于发射开放式系统互连(OpenSystems Interconnect，OSI)数据链路层和其它高层数据的较高频率信令之上形成链路训练通信信道的低频信令的发射器的一个实施例。
图4根据本公开的实施例说明被配置成提取在用于发射OSI数据链路层和其它高层数据的较高频率信令之上形成链路训练通信信道的低频信令的接收器的一个实施例。
图5说明被配置成根据本公开的实施例使用频分双工形成链路训练通信信道的发射器和接收器的一个实施例。
图6根据本公开的实施例说明具有被配置成执行链路训练的接收器和发射器以及单工重定时器的实例网络装置。
图7根据本公开的实施例说明具有被配置成执行链路训练的接收器和发射器以及单工重定时器的另一实例网络装置。
图8根据本公开的实施例说明具有被配置成执行链路训练的接收器和发射器以及双工重定时器的实例网络装置。
图9说明根据本公开的实施例的实例计算机系统的框图。
将参考附图描述本公开。元件第一次出现时的图式通常是在对应参考标号中由最左侧数字指示。
具体实施方式
在以下说明中，阐述许多具体细节以便提供对本公开的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将了解，可在没有这些具体细节的情况下实践包含结构、系统和方法的本公开。本文的描述和表示是所属领域的技术人员用来将其工作的实质最有效地传达给其它所属领域的技术人员的常用手段。在其它情况下，未详细地描述众所周知的方法、程序、组件和电路以免不必要地混淆本公开的方面。
本说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“实例实施例”等的参考指示所描述实施例可包含特定特征、结构或特性，但每一实施例可能未必包含所述特定特征、结构或特性。此外，这种词组未必是指同一实施例。另外，当结合实施例来描述特定特征、结构或特性时，应理解，无论是否予以明确地描述，结合其它实施例来影响此特征、结构或特性均在所属领域的技术人员的知识范围内。
很明显，对于相关领域的技术人员，如本文中所描述的本公开的不同元件和特征可实施在使用模拟和/或数字电路的硬件中、通过由一或多个通用或特殊目的处理器执行指令来实施在软件中，或实施为硬件与软件的组合。
图1是根据本公开的实施例说明可执行链路训练的实例网络100的高水平图解。实例网络100可包含不同网络装置102和104，例如一或多个服务器、开关、路由器或集线器，以及开关装置106以辅助一或多个网络装置102和104，以及潜在地，网络100的未展示的其它网络装置之间的通信。
网络装置102和104可通过例如以太网交换机的开关装置106被彼此连接或者彼此通信。举例来说，网络装置102和104可分别通过对应的网络发射线路108和110被耦合到开关装置106的物理端口上。网络发射线路108和110可例如为同轴电缆、双轴电缆、双绞线、光缆、底板迹线，或大体上任何其它合理的发射线路。
在一或多个实施方案中，网络装置102和104中的一或多个可被称作开关装置106的远程链路伙伴(LP)。在一或多个实施方案中，开关装置106的远程LP可进一步包含经由发射线路114耦合到开关装置106上的另一开关装置112。发射线路114的类型可依赖于开关装置106与112之间的距离。举例来说，可使用底板迹线(例如，对于最高1m的较短距离)、双轴电缆(例如，对于最高15m的距离)、双绞线(例如，对于最高100m的距离)、多模式光纤(例如，对于最高5km的距离)和单模式光纤(例如，最高40km的距离)提供发射线路114。
开关装置106和112和/或一或多个网络装置102和104可实施链路训练。如上文所论述，链路训练是用于高速串行器-并行器(SerDes)通信的技术，且是以太网标准(例如，IEEE 802.3)规范的部分。链路训练提供用于网络装置跨越点到点链路与远程LP通信的协议，以联合地改善跨越链路的误码率(BER)和/或由链路所引起的邻接信道上的干扰，所述网络装置习知地使用带内信息(即，在与开放式系统互连(OSI)数据链路层和其它高层数据经其发射的带内发射的信息)。在又另一实例中，链路训练可由发射器-接收器对执行，来执行用于维护链路的一些类别的维护任务。
更具体地说，在一或多个实施方案中，可在经由一或多个发射线路耦合到一起的网络100中的一个装置的发射器与网络100中的另一装置的接收器(即，发射器-接收器对)之间执行链路训练。链路训练可由发射器-接收器对执行以调谐或调整发射器的一或多个设定来改良，例如，建立在发射器-接收器对之间的通信信道(即，链路)跨越将所述发射器-接收器对耦合在一起的一或多个发射线路的误码率(BER)。另外或替代地，链路训练可由发射器-接收器对执行以调谐或调整发射器的一或多个设定以改良由其它附近发射线路或邻接信道中的发射器-接收器对之间建立的链路所引起的干扰。在又另一实例中，链路训练可由发射器-接收器对执行，来执行用于维护链路的一些类别的维护任务。
现有链路训练协议通常只在链接启动或初始化期间执行链路训练一次，且因此，现有链路训练协议的应用受到限制。在执行链路训练并在链路上发射OSI数据链路层和其它高层数据之后，由于这些现有链路训练协议的机制和它们将如何干扰用户数据，不使用这些现有链路训练协议执行进一步的链路训练。然而，在执行链路训练之后，所述链路的参数可随时间改变，所述参数例如所述链路的温度以及由发射器-接收器对中的发射器跨越所述链路发射的信号的电压电平。
因此在一些情况下连续或周期性链路训练可为有利的，尤其对于较高速度串行通信链路，例如处于或高于100千兆位每秒(Gb/s)的那些。在连续或周期性链路训练期间，链路训练数据可使用与OSI数据链路层和其它高层数据(即，用户数据)互混的带内和/或带外信息发射。
在一或多个实施方案中，开关装置112可被安置成足够接近开关装置106的连接器或端口，并且因此可减小互连长度。为延伸发射线路114的伸出距离，例如单工或双工重定时器的中间装置或组件可被插入在开关装置112和开关装置106中的任一个或两个的连接器或端口附近，以延伸发射线路114的伸出距离。在一或多个实施方案中，单工重定时器可以是作为用于延伸链路长度的单向发射中继器的装置和/或组件，而双工重定时器可以是两个单工重定时器一起操作，以形成用于在两个通信方向延伸链路长度的双向中继器。在一或多个实施方案中，在装置处的链路的仅一个方向可使用单工重定时器，而所述装置处的链路的其它方向不可使用。在一或多个实施方案中，单工重定时器可以是关注物理层的，例如，重定时器可在例如通过IEEE 802.3标准规范规定的物理层中的一个的物理层上操作。
图2根据本公开的实施例说明具有连续和/或周期性链路训练能力的网络装置200的框图。网络装置200的实例包含开关装置，例如图1中的开关装置106，或另一网络装置，例如图1中的网络装置102或104中的一个。在一或多个实施方案中，网络装置200遵从IEEE802.3标准规范中的一或多个，且形成以太网链路的一侧。
如图2中所展示，网络装置200包含接收器202和发射器204。接收器202包含接收器前端206、适配参数生成器208，和解码器210。发射器204包含发射器前端212、编码器214和适配参数接收器216。接收器202和发射器204一起形成收发器，其通过远程LP(未展示)跨越发射线路218和220进行高速SerDes通信。远程LP可例如为开关、路由器、服务器，或另一类型的网络装置。
网络装置200包含特征，其允许链路训练如上文所述那样通过远程LP跨越发射线路218和220执行。举例来说，当发射器204跨越发射线路220与远程LP的接收器(未展示)通信时，远程LP的接收器可请求发射器204改变其操作参数中的一或多个(例如，其前馈式均衡器抽头权重和/或预译码器设定)。可作出此请求以改良例如跨越发射线路220建立的发射器-接收器对之间的链路的BER性能。远程LP的接收器作出所述请求，这是因为发射器204可能不关注在操作期间随时间改变的信道特性和/或变化，例如发射器-接收器对之间的链路的温度和信号电压电平。来自远程LP的接收器的请求可因此被用于增强链路质量以改良BER性能和链路性能的其它度量。
在一些实施例方案中，接收器前端206可恢复从远程LP的发射器(未展示)跨越发射线路218接收的信号222，且在数字域中将接收到的信号222提供到适配参数生成器208和解码器210。在于数字域中提供接收到的信号222到适配参数生成器208和解码器210之前，接收器前端206可对模拟域抑或数字域的信号执行滤波、放大、整形和/或均衡。解码器210可对来自接收器前端206的接收到的信号220进行解码，且从跨越与对应于OSI数据链路层和其它较高OSI层的数据业务共存的链路训练通信信道发送的接收到的信号220提取数据。从链路训练通信信道提取的数据可包含来自远程LP的接收器的请求以改变发射器204的操作参数中的一或多个(例如，前馈式均衡器抽头权重或预译码器设定)。
与之前链路训练解决方案相反，链路训练通信信道可在发射器-接收器对之间的链路的初始化跨越发射线路218建立之后保持，以允许发射器204的操作参数的连续或周期性更新。
解码器210可将来自链路训练通信信道的提取的数据(或适配参数)传递到发射器204的适配参数接收器216。适配参数接收器216可随后基于从解码器210接收的提取的数据，设定或调节编码器214和/或发射器前端212的一或多个参数。举例来说，适配参数接收器216可调节由编码器214使用的前馈式均衡器的抽头权重，以等化跨越发射线路220发射的数据和/或用于预译码跨越发射线路220发射的数据的预译码器的权重。在另一个发射线路220包含差分对发射线路的实例中，适配参数接收器216可调节差分对中的一个或两个线路的延迟以补偿基于提取的数据的远程LP的接收器处的任何差分偏移。在一个实施例中，由于链路训练通信信道在发射器-接收器对之间的链路的初始化跨越发射线路218建立之后持续，因此具有例如十个或更多抽头的长前馈式均衡器可用于改善性能和/或可实施用于反射抵消的稀疏前馈式均衡器。
在相反通信方向中，当接收器202与远程LP的发射器跨越发射线路218通信时，接收器202可请求远程LP的发射器改变其操作参数中的一或多个(例如，其前馈式均衡器抽头权重、预译码器设定，或差分对延迟参数以补偿差分偏移)。可作出此请求以改良例如跨越发射线路218建立的发射器-接收器对之间的链路的BER性能。接收器202作出请求，这是因为远程LP的发射器可能不关注在操作期间随时间改变的信道特性和/或变化，例如发射器-接收器对之间的链路的温度和信号电压电平。来自接收器202的请求可因此被用于增强链路质量以改良BER性能和链路性能的其它度量。
在一些实施例中，适配参数生成器208使用又一个已知质量测量值技术或算法监测接收到的信号222的质量，且确定改变为远程LP的发射器的一或多个参数以改良跨越发射线路218建立的发射器-接收器对之间的链路的性能。适配参数生成器208随后将改变发送到一或多个参数(或适配参数)作为到编码器214的请求的部分，以用于到远程LP的发射。编码器214可编码请求，且跨越与对应于OSI数据链路层和其它较高OSI层的数据业务共存的链路训练通信信道发射经编码请求。
在一个实施方案中，链路训练通信信道是由“窃用”来自物理译码子层(PCS)的额外开销形成的。PCS是例如快速以太网和千兆以太网标准中的OSI联网协议子层的一部分。其位于物理层(物理层，PHY)顶部，其进行数据编码/解码(例如，64/66位编码/解码)、扰码/解扰码、对准标记插入/移除等。解码器210可实施PCS的解码、解扰码和/或对准标记移除功能，而编码器214可实施PCS的编码、扰码和对准标记插入功能。
PCS插入和移除对准标记以尤其允许数据的经PCS编码块(例如，数据的66位经编码块)在跨越一或多个发射线路被接收之后被对准。对准标记包含诸多联网规范，例如IEEE802.3标准规范中的填补位。对准标记中的这些不载运信息的填补位可被远程LP的发射器的编码器和发射器204的编码器214重新分配(或“窃取”)以形成用于载运对应的链路训练数据的链路训练通信信道。远程LP的接收器和接收器202的解码器210可随后提取填补位以恢复链路训练数据。
举例来说，IEEE 802.3第134条RS-FEC在映射的对准标记中包含数据或码字的每1024个经编码块发生一次的1位填补，其可被重新分配以形成用于载运链路训练数据位的链路训练通信信道。IEEE 802.3第92条RS-FEC在映射对准标记中包含数据或码字的每4096个经编码块发生一次的5位填补，其可被重新分配以形成用于载运链路训练数据位的链路训练通信信道。IEEE 802.3第119条在映射的对准标记中包含用于200Gb/s以太网的数据或码字的每8193个经编码块发生一次的65位填补，其可被重新分配以形成用于载运链路训练数据位的链路训练通信信道。最后，IEEE 802.3第119条在映射的对准标记中包含用于400Gb/s以太网的数据或码字的每4096个经编码块发生一次的113位填补，其可被重新分配以形成用于载运链路训练数据位的链路训练通信信道。
在另一个实施方案中，链路训练通信信道可由在用于跨越发射线路218和220发射OSI数据链路层和其它高层数据的相对较高频率信令的“顶部”上加入低频信令形成。举例来说，图3根据本公开的实施例说明在图2中被配置成添加在用于发射OSI数据链路层和其它高层数据的较高频率信令之上形成链路训练通信信道的低频信令的发射器204的一个实施例。
更具体地说，如图3所示，编码器214包含低速编码器302和例如前馈式均衡器(feed-forward equalizer，FFE)/预译码器304。低速编码器302从例如如上文在图2中所述的接收器202的适配参数生成器208接收链路训练数据，且编码链路训练数据以用于跨越发射线路220发射。低速编码器302可以比通过FFE/预译码器304来处理的经编码OSI数据链路层和较高层数据的位或符号速率慢得多的位或符号速率编码链路训练数据。举例来说，低速编码器302可将链路训练数据编码成位或符号，其分别覆盖经编码OSI数据链路层和较高层数据的R个位或符号，其中R是整数。在一个实施例中，R大于1000。然而，R的上限可基于在远程LP的接收器处的经编码链路训练数据上执行的任何交流耦合设定或与发射线路220结合设定。此外，低速编码器302可例如使用曼彻斯特(Manchester)编码或差分曼彻斯特编码来编码链路训练数据。
当使用时，FFE/预译码器304被配置成预译码和/或等化经编码OSI数据链路层和较高层数据。出于清楚起见目的，用于编码OSI数据链路层和较高层数据的实际硬件和/或软件不展示于编码器214中。
通过低速编码器302和经等同和/或经预译码OSI数据链路层输出的低速经编码数据与通过FFE/预译码器304输出的较高层数据在求和节点306处被组合且被传递到发射器前端212上。发射器前端212包含数/模转换器(digital-to-analog converter，DAC)308，其将来自数字域的组合的经编码数据转换到模拟域。在另一实施例中，两个信号首先被转换为模拟域，且随后被组合。在一个实施例中，如图3左下所示，DAC 308的满标输出范围部分被预留用于载运链路训练数据的低频信号。载运链路训练数据的低频信号的信号变动可被保持较低，以避免过多牺牲DAC 308的动态范围。
应注意链路训练数据在被低速编码器302处理之前可由正向错误校正码编码。通过正向错误校正码编码链路训练数据可有助于通过低速编码器302输出的具有更少噪音裕量的较低幅值信号的使用。应进一步指出载运链路训练数据的低频信号可在发射线路220形成差分对时，作为共模跨越发射线路220发送。更具体地说，OSI数据链路层和较高层数据可作为差分信号跨越发射线路220发送，且载运链路训练数据的低频信号可作为共模跨越发射线路220发送，以进一步阻止两个信号之间的干扰。
图4根据本公开的实施例说明被配置成提取在用于发射OSI数据链路层和其它高层数据的较高频率信令之上形成链路训练通信信道的低频信令的图2中的接收器202的一个实施例。如图4中所示出，解码器210包含低通滤波器(low-pass filter，LPF)402和限幅器404。LPF 402被配置成低通滤波接收到的信号222。LPF 402的输出是载运如上文所论述的链路训练数据的低频信号。
限幅器404被配置成取样通过LPF 402以链路训练数据的符号经编码的速率输出的低频信号。限幅器404随后被配置成确定样本是高于还是低于预定义阈值。举例来说，如果零伏是由限幅器404使用来决定低频信号的取样是逻辑一抑或逻辑零值的阈值，那么任何具有低于零伏特阈值电压的取样应被限幅器404确定为逻辑零值，而任何具有大于零伏特阈值电压的取样应被限幅器404确定为逻辑一值。限幅器404基于其判定对各接收的符号输出逻辑一值或逻辑零值。限幅器404的输出(理想地)代表跨越链路训练通信信道发射的原始链路训练数据。应注意在其它情况下，当链路训练数据使用超过两个幅值层(例如，PAM-4)编码时，限幅器404可比两个上文提到的限幅器包含额外限幅器层。同样应指出在限幅器404输出链路训练数据之后，可在链路训练数据上执行进一步前向错误校正解码以检测且并且，潜在地纠正数据中的任何错误。
描述中，从上文直到这一点，描述的链路训练通信信道全部为“共同传播”链路训练通信信道，其中共同传播指链路训练数据跨越发射线路与用户数据在相同的方向上发射的事实(即，以与OSI数据链路层和其它高层数据相同的方向)。“计数器传播”链路训练通信信道可进一步被实施且尤其可在通过用于两个装置之间以单方向通信数据的一个发射线路或发射线路组来封闭系统中的链路训练反馈回路方面有价值。
具体地说，这样一种链路训练通信信道可使用频分双工跨越发射线路218和220中的一或多个形成。举例来说，如图5中的网络装置500所展示，接收器202可具有链路训练(link training，LT)发射器(transmitter，TX)502以通过如适配参数生成器208所产生的用于远程LP发射器的调节参数来发射来自接收器202的请求。LT TX 502可跨越与接收器202从远程LP的发射器接收信号222的相同发射线路218发射请求。更具体地说，LT TX 502可以与由远程LP的发射器用于发射信号222的频带不同频率的频带发射请求。同样可能使用混合式504以阻止LT TX 502的发射信号被接收器前端206的操作干扰。远程LP的发射器可进一步包含链路训练(LT)接收器(receiver，RX)和混合式以接收来自接收器202的请求。
这样的LT RX的实例在发射器204中展示为LT RX 506。发射器204可通过远程LP的接收器实施类似FDD方案。LT RX 506可使用混合式508被耦合到发射线路220上以阻止发射器前端212的发射信号被LT RX 506的操作干扰。
同样应指出载运链路训练数据的信号可在发射线路218或220形成差分对时，作为共模跨越发射线路218或220发送。更具体地说，OSI数据链路层和较高层数据可作为差分信号跨越发射线路218和220发送，而载运链路训练数据的信号可以共模跨越发射线路218或220发送，以进一步阻止两个信号之间的干扰。应进一步指出共同传播和计数器传播链路训练通信信道可一起使用以形成跨越单个发射线路或用于差分信号方案的发射线路组的闭合回路训练信道。
如上文所论述，在例如图1中示出的那些的网络装置的一些实施方案中，单工或双工重定时器可用于延伸由网络装置使用的发射线路的到达范围以与远程LP通信。在一或多个实施方案中，单工重定时器可以是作为用于延伸发射线路长度的单向发射中继器的装置和/或组件，而双工重定时器可以是两个单工重定时器一起操作，以形成用于在两个通信方向延伸发射线路长度的双向中继器。在一或多个实施方案中，在装置处的链路的仅一个方向可使用单工重定时器，而所述装置处的链路的其它方向不可使用。在一或多个实施方案中，单工重定时器可以是物理层察觉的，例如，重定时器可在例如通过IEEE 802.3规范规定的物理层中的一个的物理层上操作。
图6说明如上文参照图2所论述的具有接收器202和发射器204的实例网络装置600以及被配置成根据本公开的实施例执行链路训练的单工重定时器602。在一个实施例中，接收器202和发射器204被实施在芯片上，硬件和软件被配置成执行网络装置600的主要功能(例如，切换功能、服务器功能等)。在这个实施例中，单工重定时器602被实施在单独芯片上，但仍然在网络装置600内。举例来说，单工重定时器602可实施在与实施接收器202和发射器204的芯片相同的印刷电路板上。两个芯片可经由印刷电路板上的铜迹线或图6中未展示的某一其它类型发射线路耦合。
单工重定时器602被配置成在发送信号到接收器202之前，清理和移除从远程LP的发射器跨越发射线路218接收的信号的信号退化。如图6所示，单工重定时器602特别包含重定时器接收器(RX)604和重定时器发射器(TX)606。重定时器接收器604被配置成从远程LP的发射器跨越发射线路218接收信号，且至少在某一程度上移除信号的退化。在一些实施方案中，重定时器RX 604包含自适应连续时间线性均衡器和/或决策反馈均衡器以在发送信号到接收器202之前清理和移除跨越发射线路218从远程LP的发射器接收的信号的信号退化。虽然图6中未展示，但是如上文关于图2所述，在清理跨越发射线路218接收的信号之后，重定时器RX 604可将信号传递到重定时器TX 606以将信号发射到接收器202用于处理。
此外，由于接收器202如在图2中的情况那样不与远程LP的发射器直接通信，因此重定时器RX 604现在可通过远程LP的发射器执行如上文所述的链路训练。具体地说，重定时器RX 604可包含与适配参数生成器208相似的适配参数生成器，和与解码器210相似的解码器。重定时器RX 604可随后传递由分析从远程LP伙伴的发射器接收的使用一或多个已知质量测量技术或算法的信号所产生的适配参数，且那些适配参数直接从远程LP发射器被接收以调节如上文所述的发射器204的参数。重定时器RX 604可以与接收器202相同方式从远程LP的发射器跨越使用上文所述方法或技术(例如，从PCS协议窃用位、低速信令等)中的任一种形成的通信链路接收参数。重定时器TX 606和接收器202充当如图6所示的“通过”装置，以将这些组适配参数传递到发射器204。
现参考图7，说明另一网络装置700，其包含如上文参照图2所论述的接收器202和发射器204以及被配置成根据本公开的实施例执行链路训练的单工重定时器702。在一个实施例中，接收器202和发射器204通过被配置成执行网络装置700的主要功能(例如，切换功能、服务器功能等)的硬件和软件在芯片上实施。在这个实施例中，单工重定时器702被实施在单独芯片上，但仍然在网络装置700内。举例来说，单工重定时器702可实施在与实施接收器202和发射器204的芯片相同的印刷电路板上。两个芯片可经由印刷电路板上的铜迹线或图7中未展示的某一其它类型发射线路耦合。
单工重定时器702被配置成在跨越发射线路220发送信号到远程LP(未展示)的接收器之前，清除和移除跨越发射线路220从发射器204接收的信号的信号退化。
如图7所示，单工重定时器702特别包含重定时器接收器(RX)704和重定时器发射器(TX)706。重定时器RX 704被配置成从载运OSI数据链路层和较高层数据的发射器204接收信号，且至少在某些程度上移除信号的信号退化。在一些实施例中，重定时器RX 704包含可调式连续时间线性均衡器和/或决策反馈均衡器以在发送信号到重定时器TX 706以用于跨越发射线路220发射到远程LP的接收器之前，清理和移除从发射器704接收的信号的信号退化。
由于发射器204如在图2中的情况那样不与远程LP的接收器直接通信，因此重定时器TX 706现在可通过远程LP的发射器执行如上文参照图2所述的链路训练。具体地说，重定时器TX 706可包含与在图2中的编码器214相似的编码器以编码用于远程LP的发射器跨越使用上文所述方法或技术(例如，从PCS协议窃用位、低速信令等)中的任一种形成的通信链路的任何适配参数。用于远程LP的接收器的适配参数是由如上文参照图2所述额接收器202产生。发射器204和重定时器RX 704可充当如图7所示的“通过”装置，以将这一组适配参数传递到重定时器TX 706。
现参考图8，使用来自图2的接收器202和发射器204以及被配置成根据本公开的实施例执行链路训练的双工重定时器802说明另一网络装置800。双工重定时器802包含两个单工重定时器804和806。单工重定时器804包含重定时器接收器(RX)808和重定时器发射器(TX)810。单工重定时器806包含重定时器RX 812和重定时器TX 812。在一个实施例中，接收器202和发射器204通过被配置成执行网络装置800的主要功能(例如，切换功能、服务器功能等)的硬件和软件在芯片上实施。在这个实施例中，双工重定时器802被实施在单独芯片上，但仍然在网络装置800内。举例来说，双工重定时器802可实施在与实施接收器202和发射器204的芯片相同的印刷电路板上。两个芯片可经由印刷电路板上的铜迹线或图8中未展示的某一其它类型发射线路耦合。
在一个实施例中，接收器202和发射器204可通过如上文参照图2所述的双工重定时器802执行链路训练。更具体地说，在此类实施例中，双工重定时器802可被视为如上文参照图2所述的接收器202和发射器204的远程LP。接收器202和发射器204可使用双工重定时器802通过跨越与对应于跨越发射线路816和818发射的OSI数据链路层和其它较高OSI层的数据业务共存的链路训练通信信道发射和接收链路训练数据来执行链路训练。链路训练通信信道可使用上文所论述的技术中的一或多个形成。举例来说，链路训练通信信道可由从PCS协议的对准标记窃用填补位或使用定位于用于载运OSI数据链路层和其它较高OSI层的相对较高频率信令的“顶部”上的低频信令而形成。
在一个实施例中，链路训练通信信道可用于在双工重定时器802和接收器202和发射器204之间载运如上文所述的链路训练数据。在另一实施例中，链路训练通信信道可进一步被用于载运链路训练数据到双工重定时器802和接收器202和发射器204中的每一个所支持的信号专有模式。举例来说，专有模式可包含用于跨越发射线路816和818通信OSI数据链路层和其它较高OSI层的专有速度、用于跨越发射线路816和818通信OSI数据链路层和其它较高OSI层的专有PCS协议对准标记，以及可用于编码OSI数据链路层和其它较高OSI层以用于发射线路816和818的专有前向错误校正方案。双工重定时器802和接收器202和发射器204可随后协议共用的受支持专有模式，且配置其对应的硬件/软件以使用所述专有模式操作。应注意专有模式可类似地在其它远程LP之间传达，例如图1中的另一网络装置，且接收器202和发射器204在所述两个装置之间使用。
专有速度可以是高于标准速度的速度，在标准速度下，双工重定时器802和接收器202和发射器204被规定为支持OSI数据链路层和其它较高OSI层跨越发射线路816和818的通信。举例来说，双工重定时器802和接收器202和发射器204可根据IEEE 802.3标准规范被规定为支持跨越单个通路的50Gb/s。专有速度可以是大于50Gb/s的速度。链路训练通信信道可用于载运指示双工重定时器802和接收器202与发射器204对中的每一个所支持的OSI数据链路层和其它较高OSI层跨越发射线路816和818通信的专有速度的链路训练数据。链路训练通信信道可进一步被用于载运指示跨越发射线路816和/或818的信道是否具有可在适宜或需要的BER性能范围内支持这种专有速度的特性的链路训练数据。
专有对准标记可包含具有不同大小、定位的对准标记，且跨越那些对准标记的内容被规定在例如IEEE 802.3标准规范中的一个的标准规范中。专有FEC方案可包含用于编码数据块的专有生成器矩阵或用于编码数据块的专有多项式的使用。
很明显，对于相关领域的技术人员，如本文中所描述的本公开的不同元件和特征可实施在使用模拟和/或数字电路的硬件中、通过由一或多个通用或特殊目的处理器执行指令来实施在软件中，或实施为硬件与软件的组合。
出于完整性起见提供通用计算机系统的以下描述。本公开的实施例可以硬件实施，或实施为软件和硬件的组合。因此，本公开的实施例可在计算机系统或其它处理系统的环境中实施。这样一种计算机系统900的实例展示于图9中。图2-8中描绘的框可在一或多个计算机系统900上执行。
计算机系统900包含一或多个处理器，例如处理器904。处理器904可以是专用或通用数字信号处理器。处理器904连接到通信基础设施902(例如，总线或网络)。依据此示例性计算机系统描述各种软件实施方案。在阅读本说明书之后，所属领域的技术人员将明了如何使用其它计算机系统和/或计算机架构实施本公开。
计算机系统900还包含主存储器906，优选地为随机存取存储器(random accessmemory，RAM)，且还可包含辅助存储器908。辅助存储器908可包含例如硬盘驱动器910和/或可装卸式存储驱动器912，其表示软磁盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器或类似物。可装卸式存储驱动器912以众所周知的方式从可装卸式存储单元916进行读取和/或对其进行写入。可装卸式存储单元916表示由可装卸式存储驱动器912读取和由其写入的软磁盘、磁带、光盘或类似物。如所属领域的技术人员将了解，可装卸式存储单元916包含其中存储有计算机软件和/或数据的计算机可用存储媒体。
在替代的实施方案中，辅助存储器908可包含用于允许计算机程序或其它指令加载到计算机系统900中的其它类似装置。此些装置可包含例如可装卸式存储单元918和接口914。这些装置的实例可包含程序卡带和卡带接口(例如视频游戏装置中所见)、可装卸式存储器芯片(例如EPROM或PROM)和相关联插座、拇指驱动器和USB端口，以及其它可装卸式存储单元918和允许软件和数据从可装卸式存储单元918传送到计算机系统900的接口914。
计算机系统900还可包含通信接口920。通信接口920允许在计算机系统900与外部装置之间传送软件和数据。通信接口920的实例可包含调制解调器、网络接口(例如以太网卡)、通信端口、PCMCIA槽和卡等。经由通信接口920传送的软件和数据呈信号的形式，所述信号可为能够由通信接口920接收的电子、电磁、光学或其它信号。这些信号经由通信路径922提供到通信接口920。通信路径922载运信号且可使用电线或电缆、光纤、电话线、蜂窝式电话链路、RF链路和其它通信信道来实施。
如本文所使用，术语“计算机程序媒体”和“计算机可读媒体”用以一般指代有形的存储媒体，例如可装卸式存储单元916和918或安装在硬盘驱动器910中的硬盘。这些计算机程序产品是用于将软件提供到计算机系统900的装置。
计算机程序(也被称为计算机控制逻辑)存储在主存储器906和/或辅助存储器908中。计算机程序也可以经由通信接口920接收。此些计算机程序当执行时使得计算机系统900能够实施如本文所论述的本公开。确切地说，计算机程序当执行时使得处理器904能够实施本公开的过程，例如本文所描述的方法中的任一个。因此，此些计算机程序表示计算机系统900的控制器。在使用软件实施本公开的情况下，软件可存储在计算机程序产品中且使用可装卸式存储驱动器912、接口914或通信接口920加载到计算机系统900中。
在另一实施例中，本公开的特征是使用例如专用集成电路(application-specific integrated circuits，ASIC)和门阵列等硬件组件主要以硬件来实施。实施硬件状态机以便执行本文所描述的功能也是所属领域的技术人员将了解的。
上文已借助于说明指定功能及其关系的实施的功能建置块来描述实施例。为了便于描述，本文已任意地限定这些功能构建块的边界。只要适当地执行指定功能及其关系，便可限定替代边界。
特定实施例的前述描述将充分地揭露本公开的一般性质，使得在不脱离本公开的一般概念的情况下，其它人可以通过应用本领域技术内的知识针对各种应用而易于修改和/或调适此类特定实施例，而无需进行过度实验。因此，基于本文所呈现的教示和指导，此类调适和修改既定在所公开实施例的等效物的含义和范围内。应理解，本文的措辞或术语是出于描述而非限制的目的，使得本说明书的术语或措辞将由所属领域的技术人员按照教示及指导进行解译。

Claims (20)

1.一种用于跨越发射线路与远程链路伙伴LP执行串行器-并行器通信的网络装置，所述网络装置包括：
接收器，其包括解码器，所述解码器被配置成从自所述远程LP跨越所述发射线路接收的信号中的链路训练通信信道提取链路训练数据，其中所述链路训练通信信道与对应于所述信号中的开放式系统互连OSI数据链路层和其它较高OSI层的数据业务共存；以及
发射器，其包括发射器前端、编码器和适配参数接收器，所述适配参数接收器被配置成从所述接收器接收所述链路训练数据，且基于所述链路训练数据来调节所述发射器前端或所述编码器的一或多个参数。
2.根据权利要求1所述的网络装置，其中所述链路训练通信信道是使用作为OSI联网协议子层的一部分的物理译码子层PCS协议的额外开销形成的。
3.根据权利要求2所述的网络装置，其中所述额外开销是包含在对准标记中的填补位，所述对准标记通过所述PCS协议插入到所述信号中的所述数据业务的经编码块当中。
4.根据权利要求1所述的网络装置，其中所述链路训练通信信道是使用低频信令形成的，所述低频信令的频率低于用于发射所述信号中的所述数据业务的高频信令的频率。
5.根据权利要求4所述的网络装置，其中所述解码器包括低通滤波器，所述低通滤波器被配置成对所述信号进行滤波，以从所述信号中的所述链路训练通信信道提取所述链路训练数据。
6.根据权利要求1所述的网络装置，其中所述数据业务呈现为所述信号中的差模分量，且所述链路训练数据呈现为所述信号中的共模分量。
7.根据权利要求1所述的网络装置，其中所述发射器前端或所述编码器的所述一或多个参数包括均衡器抽头权重、预译码器设定或延迟参数以补偿与所述发射线路相关联的差分偏移。
8.一种用于跨越发射线路与远程链路伙伴LP执行串行器-并行器通信的网络装置，所述网络装置包括：
接收器，其被配置成监控从所述远程LP跨越所述发射线路接收的信号，以确定对所述远程LP的一或多个参数的改变；以及
发射器，其被配置成跨越发射到所述远程LP的信号中的链路训练通信信道发射对所述远程LP的所述一或多个参数的所述改变，其中所述链路训练通信信道与对应于发射到所述远程LP的所述信号中的开放式系统互连OSI数据链路层和其它较高OSI层的数据业务共存。
9.根据权利要求8所述的网络装置，其中所述链路训练通信信道是使用作为OSI联网协议子层的一部分的物理译码子层PCS协议的额外开销形成的。
10.根据权利要求9所述的网络装置，其中所述额外开销是包含在对准标记中的填补位，所述对准标记通过所述PCS协议插入到被发射到所述远程LP的所述信号中的所述数据业务的经编码块当中。
11.根据权利要求8所述的网络装置，其中所述链路训练通信信道是使用低频信令形成的，所述低频信令的频率低于用于发射在被发射到所述远程LP的所述信号中的所述数据业务的高频信令的频率。
12.根据权利要求11所述的网络装置，其中所述发射器包括数/模转换器DAC，其用于将所述低频信令和所述高频信令的组合从数字域转换成模拟域。
13.根据权利要求12所述的网络装置，其中所述DAC的满标范围的一部分被预留用于所述低频信令。
14.根据权利要求8所述的网络装置，其中所述远程LP的所述一或多个参数包括均衡器抽头权重、预译码器设定或延迟参数以补偿与所述发射线路相关联的差分偏移。
15.一种用于跨越发射线路与远程链路伙伴LP执行串行器-并行器通信的网络装置，所述网络装置包括：
接收器，其被配置成从自所述远程LP跨越所述发射线路接收的信号中的链路训练通信信道提取链路训练数据；以及
发射器，其被配置成从所述接收器接收所述链路训练数据，且基于所述链路训练数据来调节所述发射器的一或多个参数，
其中所述链路训练通信信道与对应于所述信号中的开放式系统互连OSI数据链路层和其它较高OSI层的数据业务共存，且使用以下两者中的一个形成：作为OSI联网协议子层的一部分的物理译码子层PCS协议的额外开销；或低频信令，所述低频信令的频率低于用于发射所述信号中的所述数据业务的高频信令的频率。
16.根据权利要求15所述的网络装置，其中所述额外开销是包含在对准标记中的填补位，所述对准标记通过所述PCS协议插入到所述信号中的所述数据业务的经编码块当中。
17.根据权利要求15所述的网络装置，其中所述接收器包括低通滤波器，所述低通滤波器被配置成对所述信号进行滤波，以从所述信号中的所述链路训练通信信道提取所述链路训练数据。
18.根据权利要求15所述的网络装置，其中所述数据业务呈现为所述信号中的差模分量，且所述链路训练数据呈现为所述信号中的共模分量。
19.根据权利要求15所述的网络装置，其中所述发射器的所述一或多个参数包括均衡器抽头权重、预译码器设定或延迟参数以补偿与所述发射线路相关联的差分偏移。
20.根据权利要求15所述的网络装置，其中所述网络装置是开关。
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